指針式儀表自動讀數與識別(六)：指針定位

序

指針定位作為儀表識別讀數識別的重中之重，其定位是否准確直接決定了最終的讀數，因此，需要重點分析一下。本文首先介紹一下Hough直線檢測的原理及不足之處，然后使用兩種新的方法來定位指針：一種是環向模板匹配法(CTM)，另一種是徑向灰度求和法(RGS)，並通過測試來驗證其准確性。

Hough直線檢測原理

Hough直線檢測的核心思想是：將在圖像空間中的直線檢測問題轉換到參數空間中對點的檢測問題，通過在參數空間里尋找峰值來確定直線。即，對於圖像上的任意一點，計算經過該點的直線的可能的斜率(k)和截距(b)，當遍歷完所有圖像上的點后，對k-b進行統計，選出出現次數最多的k-b，有了斜率和截距后就可以確定一條直線。但是由於直角坐標系中垂直x軸方向的直線的斜率不存在，因此需要轉化為極坐標系來計算。

其原理如下：
對於直角坐標系中的任意一點A(x,y)，經過點A的直線滿足：

y=kx+b

那么在X-Y平面過點**A(x_0,y_0)**的直線簇可以表示為：

y_0=kx_0+b

則為了確定唯一的k值和b值，將其轉化為參數空間ρ-θ，在極坐標系中表示為

ρ=x_0×cos⁡θ+y_0×sin⁡θ

則經過點**(x_0,y_0)的所有可能直線在ρ-θ平面內可用一條曲線表示，圖像上的每一個點的所有可能直在ρ-θ**平面內就是一個曲線簇,如下圖：

理論上，一個點對應無數條直線，但在實際應用中，必須限定直線